Thrombin (hebrew)

תרומבין
 החלבון תרומבין הוא אנזים בעל תפקיד חשוב במנגנון קרישת דם אצל בעלי חיים ובני אדם. התרומבין הוא אנזים מסוג סרין פרוטאז, הוא חותך את חלבון הסובסטראט שלו באמצעות החומצה האמינית סרין שנמצאת באתר הפעיל שלו. בסוף שלב קרישת הדם, התרומבין מפרק את חלבון הפיברינוגן והופך אותו מחלבון מסיס לחלבון לא מסיס הנקרא פיברין. לאחר החיתוך נוצרים ברקמה הנגועה סיבי פיברין היוצרים מבנה של שתי וערב הסוגר על מקום הפגיעה וגורמים להפסקת אבדן הדם.

התרומבין אינו מצוי בדם באופן תמידי אלא נוצר על פי הצורך מפרותרומבין. הפרותרומבין נוצר בכבד מויטמין K. בכדי שהפרותרומבין יהפוך לתרומבין יש צורך בנוכחות יוני סידן ואנזים המכונה תרומבופלסטין.

מבנה תרומבין


 החלבון תרומבין הוא גליקופרוטאיד בעל מסה של 36000 גרם/מול. לחלבון שתי שרשראות (שרשרת A צבועה ירוק ושרשרת B צבועה ורוד) פוליפפטידיות עם קשר גופרי ביניהן. החלבון בנוי מסלילי אלפא ומשטחי בטא (סלילי האלפא מיוצגים בצבע ורוד ומשטחי בטא בצבע תכלת). בשרשרת A נמצא האתר הפעיל של האנזים ורצף של חומצות אמינו הומולוגי למבנה של טריפסין וכימוטריפסין. תרומבין קיים בטבע בכמה צורות פעילות שנבדלות ביניהן במבנה שרשרת A.

 לתרומבין כיס הידרופובי (חומצות האמינו ההידרופוביות צבועות באדום), בתוכו ממוקם האתר פעיל (חומצות האמינו צבועות בכחול).

חומצות האמינו ליזין וגלוטמין (צבועות באדום) הנמצאות באתר הקישור של החלבון מאפשרות את הקישור הספציפי של מקרומולקולות כגון הירודין ופיברינוגן.

חומצות האמינו בכיס ההידרופובי (צבועות בכחול) מאפשרות את הפעילות של החלבון באופן ספציפי לסובסטראט שלו (באדום ניתן לראות ליגנד מלאכותי דמוי סובסטראט עם המתיל שלו קשור באתר הפעיל)

 הקריסטלוגרפיה (קביעת סידור אטומים מרחבי של חלבון) של חלבון התרומבין נעשתה כאשר הוא קשור לליגנד (סובסטראט) לא טבעי. לא היה ניתן לבצע קריסטלוגרפיה של התרומבין קשור לסובסטראט הטבעי מאחר והוא היה מפרק אותו וחוזר למבנה מרחבי אחר. הליגנד (צבוע בצבע אדום) נקשר אל החלבון באתר הפעיל שלו.

חומצות האמינו סרין 57 והיסטדין 195 (צבועות בשחור) קושרות את המתיל CH2  (צבוע באפור) של הליגנד.

מחלות הקשורות לקרישת דם
 ניתן לחלק את המחלות הקשורות לקרישת דם לשתי קבוצות עיקריות:  1. העדר קרישת דם - יכול לנבוע מפגיעה בכל אחד מהחלבונים (פקטורים) במנגנון קרישת הדם. בחלק מהמחלות נפגע ייצור קרישי הדם, דבר הגורם לדממת (לדוגמא מחלת המופיליה). גם מספר נמוך מדי של טסיות דם עלול להוביל למצב של בעיה בקרישת דם, הדבר עלול לגרום לדימומים פנימיים. בעיות בתפקוד הכבד כגון דלקת כבד עלולים להוביל למחסור ב ויטמין K ולחוסר פעילות תקינה של מנגנון הקרישה.  2. עודף קרישת דם - כאשר נפגעת הבקרה על תהליך קרישת הדם, הקריש שנוצר עלול להתנתק עם הזמן ממקומו ולנוע בזרם הדם עד שיגיע לכלי דם צר. שם הוא עלול לחסום את מעבר הדם ולגרום לחסימה שתוביל לאוטם שריר הלב או לשבץ מוחי. קרישה מוגברת עלולה להיגרם גם מפגיעה בדופן כלי הדם, עקב טרשת עורקים או כוויות, דבר הגורם לשפעול טסיות הדם באזור הפגוע וליצירת קריש דם. גורמים נוספים העלולים להוביל לקרישת יתר הם שכיבה ממושכת, טיסה ארוכה ללא תנועה, ניתוח כירורגי, עישון ותרופות.